2．图c所示为一托架，20kn的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃，试计算：
1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力f 至少应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量w=12.71×106mm3）（7分）
2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力f 要保证6956n， 计算该螺栓所需预紧力f 、所受的总拉力f0。（3分）
1）、螺栓组联接受力分析：将托架受力情况分解成下图所示的受轴向载荷q和受倾覆力矩m的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。（2分）
2）计算受力最大螺栓的工作载荷f：（1分）
q使每个螺栓所受的轴向载荷均等，为。
倾覆力矩m使左侧两个螺栓工作拉力减小；使右侧两个螺栓工作拉力增加，其值为：
显然，轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大，均为：
3）根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力f’：（4分）
预紧力f’的大小应保证接合面在轴线右侧不能出现间隙，即：
2）若f’’ 6956n，则：（3分）
四、结构题（20分）
1．试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图；画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周向固定的结构图（要求齿轮也要画出来）。（12分）
评分标准：轴向固定：五种方法每种方法各0.
5分，每画对一种结构1分；齿轮（2.5分）在轴端实现周向固定（普通平键）（1分）和轴向固定（轴肩和轴端挡板）（1分）4.5分。
2．图d和图e为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构，请将未画出的其余部分补全，成为完整的结构。（5分）
3. 现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台，输入轴与小齿轮采用普通平键连接，轴与小齿轮轮毂配合段轴颈直径d=40mm，该轴段长度l=58mm，键槽长l=50mm,小齿轮轮毂键槽深t1=3.3mm。
为得到比现有减速器更大的减速比，现在需要重新设计、更换齿轮。已知重新设计得到的齿轮模数m=3.0mm, 小齿轮齿顶圆直径da1=69mm, 齿根圆直径df1=55.
5mm，齿宽b1=60mm，如果采用该小齿轮，试根据上述数据进行分析：该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性？（3分）
标准答案：该小齿轮能否做成齿轮与轴分开决定了这根输入轴能否继续被使用的首要条件：
结论：按着这根轴设计小齿轮轮毂结构必须做成齿轮与轴为一体的轴齿轮形式，因此，如果采用该小齿轮，原输入轴不能继续被使用，必须重新设计输入轴。
哈工大机械设计大作业
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哈工大机械设计课程设计
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